DE1087464B - Abfederung fuer Fahrzeuge - Google Patents

Description

DEUTSCHES

kl. 63 c 40

INTERNAT. KL. B 62 d

PATENTAMT

ANMELDE TAG:

C1450811/63c

9. MÄRZ 1957

B EKANNTMACHUNG
DER ANMELDUNG
UND AUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT: 18. AU GUST 19 6 0

Die Erfindung bezieht sich auf eine Abfederung für Fahrzeuge, wobei zwischen dem Fahrzeugrad bzw. der Achse und dem Fahrzeuguntergestell eine Luftfeder mit veränderbarem Federwert und eine Blattfeder angeordnet sind. Diese Blattfeder dient hierbei zur Führung des Rades.

Es hat sich gezeigt, daß bei einer derartigen Abfederung eine gewünschte, von der Belastung unabhängige Eigenfrequenz des Fahrzeuges nicht erreicht werden kann; der die Eigenfrequenz des Fährzeuges beeinflussende Federwert des Luftbalges kann zwar durch eine Veränderung des Luftdruckes innerhalb des Luftbalges verändert werden, jedoch ist der Federwert der Blattfeder konstant, und diese wirkt sich besonders dann nachteilig aus im Hinblick auf die einzustellende Eigenfrequenz des Fahrzeuges, wenn das Fahrzeug entlastet ist.

Um den nachteiligen Einfluß der Blattfeder im Hinblick auf die gewünschte lastunabhängige Eigenfrequenz auszuschalten, besitzt erfindungsgemäß die Blattfeder im nicht eingefederten Zustand des Fahrzeuges eine derartige Vorspannung, daß die zur Bewirkung dieser Vorspannung dienende Durchbiegung derart abhängig von der Eigenfrequenz des gesamten Federungssystems gemacht wird, daß die Durchbiegung gleich oder annähernd gleich ist dem Abfederung für Fahrzeuge

wobei A = -—-^ ist. Hierin bedeutet ν die

Eigenfrequenz I—j des Federungssystems und g die

mit rund 981

festliegende Erdbeschleunigung.

Zweckmäßig wird die Blattfeder so vorgespannt, daß die von ihr getragene Last nicht größer ist als der von der Federung des Rades getragene Teil des Fahrzeugeigengewichtes.

Es ist eine aus einer Hauptfeder und einer durch einen Regler selbsttätig zuschaltbaren Zusatzfeder bestehende Federung bekannt, bei der nach einem nicht zum Stand der Technik gehörenden Vorschlag in der Nähe des Resonanz-Schwingungsbereiches der Hauptfeder und der abgefederten Masse die Federkraft der Hauptfeder durch Zuschalten der Zusatzfeder in Abhängigkeit von der S chwingungs frequenz der Hauptfeder und der abgefederten Masse geändert wird. Dieses wird durch die besondere Ausbildung des Reglers bewirkt, und während damit angestrebt wird, die Eigenschwingungen eines elastisch gefederten Systems der Erregerschwingung jeweils selbsttätig und kontinuierlich anzupassen, löst die Erfindung demgegenüber die Aufgabe, bei aus einer Luftfeder und einer Blattfeder kombinierten Fahrzeug-Abfederungen den nachteiligen Einfluß der Blattfeder auf die Regelung Anmelder:

Continental Gummi-Werke

Aktiengesellschaft,
Hannover, Continental-Haus

Dipl.-Phys. Peter Johannsen, Hannover,
ist als Erfinder genannt worden

der Luftfeder und die Gesiamtfederung des Fahrzeuges von vornherein zu kompensieren..

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele dargestellt. Es zeigen

Fig. 1 und 2 je eine noch nicht eingebaute Blattfeder in einer Seitenansicht,

Fig. 3 und 4 je eine Radabfederung für ein Straßenfahrzeug in einer Seitenansicht.

Die aus einem oder mehreren Blättern bestehenden Blattfedern 1 erhalten schon bei ihrer Herstellung eine Krümmung, und zwar so, daß die Wölbung gemäß Fig. 1=/72'und gemäß Fig. 2 die Wölbung f beträgt.

Gemäß Fig. 3 und 4 werden die sich in Fahrzeuglängsrichtung erstreckenden Blattfedern 1 in üblicher Weise mit der Radachse 2 bzw. dem Fahrzeuguntergestell 3 verbunden, d. h., das in Fahrtrichtung vorn liegende Federauge 4 ist gelenkig mit einer Stütze 5 und das hintere Federauge 6 gelenkig über einen Schäkel 7 mit einer hinteren Stütze 8 des Fahrzeuges verbunden.

Zwischen der Fahrzeugachse 2 und dem Fahrzeuguntergestell 3 befindet sich ein Luftfederbalg 9, dessen Enden in bekannter Weise mit dem Gestell 3 einerseits und der Achse 2 andererseits fest verbunden werden. Es versteht sich, daß mehrere z. B. parallel geschaltete Bälge 9, die von beliebiger Bauart sein können, Anwendung finden können.

Der Luftdruck innerhalb des Balges 9 ist durch nicht näher dargestellte Steuerorgane und Zuführungsleitungen veränderbar. Dieser wird stets so eingeregelt, daß bei verschiedenen Lasten der Abstand c erhalten bleibt.

Die Blattfedern 1 werden nun so eingebaut, daß diese einen Teil der Radlast übernehmen, d. h., die Federn 1 werden mit dem Einbau vorgespannt. So wird die zunächst nach unten durchgewölbte Feder

gemäß Fig. 1 so eingebaut, daß sie sich um den Betrag/72 nach oben durchwölbt, während die um den Betrag f nach unten durchgewölbte Feder gemäß Fig. 2 so vorgespannt wird, daß sie im eingebauten Zustand gestreckt ist. Das durch einen gestrichelten Linienzug 10 angedeutete Rad kann unter "Verkleinerung des Abstandes α einfedern und unter Vergrößerung des Abstandes α ausfedern.

Dem erfindungsgemäßen Vorschlag liegen im wesentlichen folgende Gedanken zugrunde:

Von Fahrzeugen, insbesondere Personenfahrzeugen, wie z. B. Linienomnibussen, wird eine von der Last unabhängige Eigenfrequenz gefordert. Diese Eigenfrequenz

\ L^sec

ergibt sich aus

IO

ν =

2π ]f G

worin G das Fahrzeuggewicht (kg) und C den Federwert (——) bedeuten. Der Federwert errechnet sich hierbei aus der Summe der einzelnen Federwerte,

nämlich

— Is Luftbalg

+ C₁

Blattfeder.

Nun ist der Federwert des Luftbalges durch die ihm zugeordnete Druckmittelsteuerung lastanpaßbar, der Federwert der Blattfeder jedoch konstant, so daß dieser bei sich änderndem Fahrzeuggewicht G die Bedingung ν = konstant stört.

Durch Einsetzen der Bezeichnung f⁼-?r folgt aus der Formel für die Eigenfrequenz:

1 s

35

und nach / aufgelöst:

f 4π²

4 π²

f =

4 π²

45

Der Ausdruck ~- ergibt mit den Zahlenwerten des

cgs-Systems einen Wert von rund 25 und wird zweckmäßig durch den Buchstaben A ersetzt. Damit ergibt sich die der Erfindung zugrunde liegende Bedingung in der Form:

Wird nun die Blattfeder um diesen Betrag für f vorgespannt, so stimmt die durch die Vorspannung bewirkte und hiervon abhängige theoretische Eigenfrequenz der Blattfeder 1 mit der Eigenfrequenz der Luftfeder überein. Jetzt kann durch Veränderung der Federkonstante des Luftbalges 9 diese der jeweiligen Belastung so angepaßt werden, daß in jedem Belastungszustand die Eigenfrequenz der Blattfeder und des Luftbalges übereinstimmen.

Wenn beispielsweise die Federung eines Rades bei leerem Fahrzeug 2 t und bei beladenem Fahrzeug 41 aufzunehmen hat, so kann der von der Luftfeder allein hiervon übernommene Anteil bei leerem Fahrzeug etwa 11 und bei beladenem Fahrzeug etwa 3 t betragen. Die Blattfeder trägt dann in beiden Fällen nur jeweils etwa 1 t. Würde die Blattfeder mehr als 2 t aufnehmen, so würde sie das unbeladene Fahrzeug anheben.

Erwähnt sei noch, daß die Steuerung des innerhalb des Balges 9 befindlichen Druckmittels durch einen Fühler od. dgl. derart erfolgt, daß der Abstand a innegehalten wird. Um ein Ansprechen der Steuerorgane zu unterbinden, wenn das Rad 10 kurzzeitig ein- oder lausfedert, ist dem Steuerungssystem eine Verzögerung, z. B. eine solche von 2 Sekunden, zugeordnet.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Abfederung für Fahrzeuge, wobei zwischen dem Fahrzeugrad bzw. der Achse und dem Fahrzeuguntergestell eine Luftfeder mit veränderbarem Federwert und eine Blattfeder angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Blattfeder (1) im nicht eingefederten Zustand des Fahrzeuges eine derartige Vorspannung besitzt, daß die zur Bewirkung dieser Vorspannung dienende Durchbiegung (f) denart abhängig von der Eigenfrequenz (y) des gesamten Federungssystems gemacht wird, daß die Durchbiegung f gleich oder

annähernd gleich ist dem Wert —5- , wobei ist.

4 π²

2. Abfederung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Blattfeder (1) so vorgespannt ist, daß die von ihr getragene Last nicht größer ist als der von der Federung des, Rades getragene Teil des Fahrzeugeigengewichtes.

j? _

55 In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 616 971, 844 408, 946 771.

In Betracht gezogene ältere Patente: Deutsches Patent Nr. 1061137.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 009 587/233 8.60